高中化學(xué) 第三章 金屬及其化合物 第一節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì) 第3課時 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用課件 新人教版必修1-新人教版高中必修1化學(xué)課件

1、第第3 3課時課時物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試1.在化學(xué)變化前后,原子的種類和個數(shù)都保持不變,所以任何化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律。2. 46 g鈉和足量的水反應(yīng),則生成H2的質(zhì)量為2 g,即2 mol鈉和足量的水反應(yīng),生成H2的物質(zhì)的量為1 mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,其體積為22.4 L。 知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試一、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用以鈉與水的反應(yīng)為例: 2Na+2H2O=2NaOH+H2化學(xué)計量數(shù) 22 2 1擴大NA倍2NA 2NA 2NA 1NA物質(zhì)的量2 mol 2 mol 2 mol 1 mol結(jié)論:化學(xué)方程式中

2、各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比=參加反應(yīng)的物質(zhì)的微粒個數(shù)之比=參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比=參加反應(yīng)的物質(zhì)的氣體體積(相同狀況)之比。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試二、根據(jù)化學(xué)方程式進行計算的基本步驟知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試1.對于反應(yīng):2A(g)+2B(g)=3C(g)+D(g),化學(xué)計量數(shù)之比與下列各項不一定相等的是()A.分子數(shù)之比B.物質(zhì)的量之比C.質(zhì)量之比D.體積之比(相同條件)答案:C知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,3.25 g鋅與足量的鹽酸反應(yīng)生成a L氫氣,下列對應(yīng)關(guān)系正確的是()A.Zn+2HCl=ZnCl2+H21 mol1 mol3.25 ga LB.Zn+2HCl=ZnCl2

3、+H265 g1 L3.25 ga LC.Zn+2HCl=ZnCl2+H21 mol22.4 L0.05 mola LD.Zn+2HCl=ZnCl2+H265 g 2 g3.25 g a L知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試解析:根據(jù)化學(xué)方程式計算時必須滿足“上下一致,左右相當(dāng)”。答案:C知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試3.向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反應(yīng),試計算:(1)Al的物質(zhì)的量;(2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量和溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度;(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成H2的體積。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試解析:(1)Al的摩爾質(zhì)量是27 gmol-1, (2)設(shè)參加反應(yīng)

4、的NaOH物質(zhì)的量是n。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22 20.4 moln知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試(3)設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成H2的體積是V。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22 mol322.4 L0.4 mol V答案:(1)0.4 mol(2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量是0.4 mol,溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度是0.8 molL-1。(3)13.44 L探究物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計算的步驟探究物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計算的步驟問題探究1.將6.5 g鋅放入足量的鹽酸中充分反應(yīng),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積是多少?答案:2.24 L2.將6.5 g

5、鋅放入含有0.1 mol HCl的鹽酸中,充分反應(yīng),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積是多少?答案:1.12 L(若已知兩種或兩種以上反應(yīng)物的量,計算時首先要判斷哪種物質(zhì)過量,以完全反應(yīng)的物質(zhì)的量為標(biāo)準(zhǔn)進行計算)。3.將一定量的鋅放入鹽酸中,完全反應(yīng)后,溶液質(zhì)量增加6.3 g,計算參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量。答案:0.1 mol(本題可以用差量法計算,1 mol鋅完全反應(yīng)生成1 mol H2,溶液質(zhì)量增加63 g,現(xiàn)在溶液質(zhì)量增加6.3 g,則反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量為0.1 mol)。4.將一定量的鋅放入100 mL 2 molL-1鹽酸中,完全反應(yīng)后鋅有剩余,再向溶液中加入50 mL 4 molL-1 FeC

6、l3溶液,恰好完全反應(yīng),則起始時加入鋅的質(zhì)量是多少?(已知:2Fe3+Zn=2Fe2+Zn2+) 答案:13 g該題可用電子得失守恒法解題。 n(Zn)2=n(Fe3+)+n(H+)m(Zn)=0.2 mol65 gmol-1=13 g)。 知識歸納1.有關(guān)物質(zhì)的量的計算中的“三個規(guī)范”(1)書寫規(guī)范:各種符號的書寫要規(guī)范,大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質(zhì)量,而“m”表示質(zhì)量,“N”表示微粒數(shù),而“n”表示物質(zhì)的量。(2)符號規(guī)范:設(shè)未知數(shù)直接用各物理量的符號表示,且要注明物質(zhì)(或粒子)的符號。如設(shè)參加反應(yīng)HCl溶液的體積為VHCl(aq)。各物理量及單位、物質(zhì)的名稱、公式

7、等盡量用符號表示。如已知NaOH溶液的體積和物質(zhì)的量濃度,求NaOH溶液的質(zhì)量時就寫成:m(NaOH)=c(NaOH)VNaOH(aq)M(NaOH)。(3)單位規(guī)范:把已知量代入計算式中計算時都要帶單位且單位要統(tǒng)一。2.物質(zhì)的量在化學(xué)計算中應(yīng)用的注意事項(1)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,而非質(zhì)量之比。(2)計算時,各種物質(zhì)不一定都用物質(zhì)的量表示,也可以用質(zhì)量表示,氣態(tài)物質(zhì)還可以用體積表示,但要注意物質(zhì)的量與其他各物理量之間的換算關(guān)系;只要做到“上下一致,左右相當(dāng)”即可。3.化學(xué)計算中常用的三種方法(1)關(guān)系式法當(dāng)已知物和未知物之間是靠多個反應(yīng)來聯(lián)系時,只需直接

8、確定已知量和未知量之間的比例關(guān)系,即“關(guān)系式”。如:把CO還原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量,根據(jù)化學(xué)方程式知:3CO3CO23CaCO3即COCaCO3。(2)守恒法質(zhì)量守恒。宏觀特征:反應(yīng)前后元素的質(zhì)量守恒。微觀守恒:反應(yīng)前后元素的原子個數(shù)守恒。得失電子守恒。氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)。電荷守恒。.電解質(zhì)溶液中,陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)等于陽離子所帶正電荷總數(shù)。.離子方程式中,反應(yīng)物所帶電荷總數(shù)與生成物所帶電荷總數(shù)相等且電性相同。(3)平均值法平均值法是一種將數(shù)學(xué)平均原理應(yīng)用于化學(xué)計算的解題方法。它所依據(jù)的數(shù)學(xué)原理是:兩個數(shù)x1和x2(x1x2

9、)的算術(shù)平均值 一定介于二者之間,即x2 x1。所以,只要求出平均值 ,就可以判斷出x1和x2的取值范圍,再結(jié)合題給條件即可求出正確答案。平均值法對分析金屬與酸(堿)溶液反應(yīng)的計算問題十分有效。例如,已知2 g金屬混合物與足量強酸反應(yīng)生成2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,則將金屬均視為二價的話,平均相對原子質(zhì)量 ,混合物必然由Ar20的金屬組成(注意:如果將鋁視為二價金屬,則其Ar變換為18;若將Na、K視為二價金屬,其Ar分別變?yōu)?6、78;Cu、Ag等金屬不與酸反應(yīng),其Ar可視為無窮大)。則該混合物可能由Al與Mg、Al與Fe、Al與Cu等金屬混合而成,而不可能由Be與Al(Ar均小于20)、

10、Mg與Fe、Fe與Zn(Ar均大于20)等組成。典例剖析典例 把1.1 g鐵、鋁混合物溶于200 mL 5 molL-1鹽酸中,反應(yīng)后溶液中c(HCl)變?yōu)?.6 molL-1(溶液體積變化忽略不計)。求:(1)反應(yīng)中消耗HCl的物質(zhì)的量。(2)該混合物中鋁、鐵的物質(zhì)的量。解析:(1)消耗HCl的物質(zhì)的量:0.2 L5 molL-1-0.2 L4.6 molL-1=0.08 mol。(2)設(shè)Al、Fe的物質(zhì)的量分別為x、y。2Al+6HCl=2AlCl3+3H22 mol 6 molx 3xFe+2HCl=FeCl2+H21 mol 2 moly 2y得x=0.02 mol,y=0.01 mo

11、l。答案:(1)0.08 mol(2)Al的物質(zhì)的量為0.02 mol;Fe的物質(zhì)的量為0.01 mol。變式變式訓(xùn)練訓(xùn)練在500 mL NaOH溶液中加入足量鋁粉,反應(yīng)完全后共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體33.6 L,該NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為()A.1 molL-1B.2 molL-1C.1.5 molL-1D.3 molL-1解析:設(shè)NaOH的物質(zhì)的量濃度為c,則2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22 mol 67.2 L0.5 Lc 33.6 L答案:B 123451.Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48 L。下列推斷中錯誤的是()

12、A.參加反應(yīng)的Mg、Al共0.2 molB.參加反應(yīng)的HCl為0.4 molC.Mg、Al在反應(yīng)中共失去0.4 mol電子D.若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2 mol H2解析:反應(yīng)的實質(zhì)為Mg+2H+=Mg2+H2,2Al+6H+=2Al3+3H2, n(H2)= =0.2 mol,則參加反應(yīng)的n(H+)=0.4 mol。若換成稀硫酸,同樣產(chǎn)生0.2 mol H2。依據(jù)得失電子守恒,由2H+H2得電子總數(shù)為0.2 mol2=0.4 mol,故C正確。0.2 mol Mg提供0.4 mol電子,0.2 mol Al則提供0.6 mol電子,0.2 mol Mg、Al混合物提供的電子數(shù)大于0.4

13、 mol,小于0.6 mol,A錯誤。答案:A123452.鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相同時,反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為()A.1 1 B.2 1C.3 1 D.1 3解析:設(shè)反應(yīng)放出的氣體均為3 mol,2Al+6HCl=2AlCl3+3H26 mol 3 mol2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22 mol 3 mol所以n(HCl) n(NaOH)=6 mol 2 mol=3 1。答案:C123453.將質(zhì)量為100 g的鐵棒插入1 L 0.5 molL-1 CuSO4溶液中,足夠長時間后,鐵棒的質(zhì)量將變?yōu)?)A.102 g B.106 gC.104 g D.110 g解析:根據(jù)題目中的數(shù)據(jù)可知,鐵過量,而CuSO4不足,完全反應(yīng),當(dāng)生成0.5 mol Cu時,固體的質(zhì)量增加4 g,所以鐵棒的質(zhì)量變?yōu)?04 g。答案:C123454.1 L混合溶液中含有0.25 mol ,0.75 mol Cl-,0.25 mol Na+,其余為H+,則H+的物質(zhì)的量濃度為()A.2.5 molL-1B.5 molL-1C.0.1 molL